的叠氮化钠是一种结晶无机固体通过钠离子的Na形成+和叠氮离子N 3 - 。其化学式为NaN 3。化合物NaN 3是氢肼酸HN 3的钠盐。NaN 3是无色至白色结晶固体。
尽管它是一种剧毒化合物,但其最广泛的用途之一是用于安全气囊,该安全气囊在车辆事故中会立即膨胀。它也可用于快速充气飞机的紧急滑梯。然而,由于其毒性,目前在两种情况下都对其使用提出了很高的质疑。
固体NaN 3叠氮化钠。И.С. Непоклонов。资料来源:维基共享资源。
它用于化学研究实验室以合成各种类型的化合物,还用于生物化学实验室以研究细菌,真菌或哺乳动物或人类细胞。
在某些实验室中,它被用来对材料或设备进行灭菌,但是某些类型的微生物可以抵抗其杀生物作用。
它也已用于农业以消除土壤中的寄生虫,或用于木材工业以防止松木被真菌污染。
结构体
的NaN 3的叠氮化钠是由钠高达+钠阳离子和A N 3 -叠氮化物阴离子。
叠氮化钠是由钠离子的Na +和叠氮离子N 3 - 。卢卡什·米佐奇(LukášMižoch)。资料来源:维基共享资源。
叠氮离子N 3 -是由通过共价键,可以是单,双或三连接在一起的3个氮原子(N)形成,因为电子被三个之间被共享。
所述阴离子具有线性结构,即三个氮原子以直线排列。此外,该结构是对称的。
叠氮化物阴离子的可能的Lewis结构。作者:MarilúStea。
命名法
-叠氮化钠
-叠氮化钠
物产
物理状态
无色至白色结晶固体。六角形晶体。
分子量
65.01克/摩尔
熔点
在275°C分解。
密度
1.846克/厘米3在20℃
溶解度
它非常易溶于水:17ºC时为41.7 g / 100 mL。微溶于乙醇,不溶于乙醚。
离解常数
它的pK b为9.3。水溶液中含有NH 3,它会在37ºC时迅速逸出到环境中。
化学性质
NaN 3对铝的腐蚀性很强,对铜和铅的腐蚀性中等。
根据某些消息来源,叠氮化钠不是爆炸性的。当加热到300°C或更高温度时,它会平滑完全分解,形成钠金属Na和氮气N 2。
2 NaN 3 →2 Na + 3 N 2 ↑
它是一种氮化剂,这意味着它可以将氮氮化或添加到其他化合物或材料(例如钢)的表面。
在没有光线的情况下,在中性或碱性水中稳定。它会被太阳辐射分解。
生化特性
叠氮化钠会抑制一种称为细胞色素氧化酶的酶,这种酶存在于细胞的线粒体中,并显着参与呼吸作用和能量产生。
它的作用阻止了ATP的生成,而ATP是细胞活动中的关键化合物,细胞会变质或受损。
如果被摄入,吸入或与叠氮化钠接触,则剧毒并且可能致命。
取得
在密闭的钢制容器中,氨NH 3与钠金属Na在350ºC下反应,得到酰胺钠NaNH 2。
在镍反应器中,使氨基化钠NaNH 2与一氧化二氮N 2 O在230°C下反应,从而形成叠氮化钠NaN 3,氢氧化钠NaOH和氨NH 3的混合物。
2 NaNH 2 + N 2 O→NaN 3 + NaOH + NH 3
也可以通过使酰胺钠与硝酸钠NaNO 3在175ºC下反应获得:
3 NaNH 2 + NaNO 3 →NaN 3 + 3 NaOH + NH 3
为了纯化叠氮化物,将水添加到混合物中,洗涤叠氮化物的晶体,然后将水蒸发。剩余的结晶物质是叠氮化钠NaN 3,然后将其在110°C下干燥。
应用领域
在汽车和飞机上
叠氮化钠在汽车工业中长期用作制氮机,以在发生碰撞时迅速充气汽车和卡车方向盘上的安全气囊(安全气囊)。
它也已用于充气滑梯中,这些滑梯可用于从紧急情况下降落的飞机内部迅速逃脱。
在这两种情况下,该机制涉及的火花的动作,以产生叠氮化钠和某些化合物中,生成氮气N2之间的直接反应2和氧化钠的Na 2 O.
在此应用中,需要立即释放冷的无毒气体,因此氮气是最合适的气体。
已经在车辆中使用过的安全袋。作者:Marcel Langthim。资料来源:
但是,由于叠氮化钠的毒性,这种用途正在减少,而使用了毒性较小的化合物。
在化学工业中
它在海绵橡胶生产中用作缓凝剂,以防止苯乙烯或丁二烯胶乳与金属接触存放时发生凝结,并在硝酸盐存在下分解亚硝酸盐。
在农业中
它已在农业中使用:作为杀生物剂和熏蒸剂,它也是杀线虫剂,也就是说,它可用于土壤以消除线虫,线虫是攻击某些农作物的寄生虫。
由植物根部的线虫引起的损害。作者:RedWolf。资料来源:维基共享资源。
它也作为除草剂并防止水果腐烂。
最近,NaN 3已用于黄秋葵或黄秋葵种子的制备中,以观察其对浸水条件的抵抗力。
先前使用NaN 3的种子所产生的幼苗比未处理的种子能更好地抵御洪水,提高了植物的高度,增加了叶子的数量,增加了根的数量,即使水分过多也是如此。
在制备其他化合物时
它用作有机化合物合成中的化学试剂,例如用于制备许多有机叠氮化物,例如甲苯磺酰基叠氮化物或叔烷基叠氮化物,它们在化学合成中很重要。
用于制备肼酸(HN 3)和纯钠(Na)。
在炸药行业
NaN 3叠氮化钠是炸药制造的中间体,因为它用于制备叠氮化铅Pb(N 3)2。后者是一种化合物,当用力撞击时会爆炸,这就是为什么将其用于构造起爆装置的原因。
NaN 3叠氮化钠用于制造作为爆破装置一部分的复合铅Pb(N 3)2叠氮化物。作者:OpenClipart-Vectors。资料来源:
在生化实验室
当需要无菌实验室设备时,可使用叠氮化钠,因为它能够消灭不同类型的微生物。
它是一种杀菌剂。但是,某些资料表明某些类型的细菌对其作用有抵抗力。
这是通过阻断细胞色素氧化酶中的氧结合位点实现的,该酶是某些微生物的能量产生过程中涉及的一种酶。
它可用于自动血液计数器,也可用于细菌的差异选择,并保留实验室试剂溶液,因为它可防止其中某些微生物的生长。
有多种用途
叠氮化钠用于木材工业,以防止松木上棕色真菌斑点的生长。
它也已在日本啤酒工业中用于防止使啤酒变黑的真菌的发展。
风险性
叠氮化钠是一种有毒化合物,能抑制一种对呼吸作用以及人类和动物细胞的生命至关重要的酶。已经发现它可以严重影响脑血管组织的细胞。
食入,吸入或皮肤接触后,其即时作用是危险地降低血压,这可能导致死亡。因此,必须谨慎处理。
有一些信息源可以引起人们的注意,这些废物在废弃地区被毁坏了。
在这种情况下,不了解危险的人可以使用NaN 3沉积物,这是一种剧毒的化合物。另外,存在土壤和水被NaN 3污染的危险。
同样,事故,碰撞或车辆火灾时,人们可以接触到的NaN 3,这可以通过参加急救的医务人员被低估的或未知的。
还提请注意使用它的实验室人员的暴露。
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